집단지성/잡스9급/기출해설/두문암기

열, 熱, Heat, 에너지 전달 형태, 열전도, 열대류, 열복사 물리학에서 열(熱)은 에너지가 전달되는 방식의 하나로서 일(work)과 대비된다. 즉 어떤 계(system)에서 에너지가 다른 계로 전달되는 방식에는 일과 열의 두 가지가 있는데, 이 중 외부의 변수와 관계없는 에너지의 전달을 열이라 한다.물리학을 배운 사람들도 열을 에너지의 한 형태라고 생각하는 경우가 많은데, 이는 대표적인 오개념이다. 열은 에너지가 아니라, 에너지의 전달 형태를 말하는 것이다. 일반적으로 두 계 사이에서 에너지는 일 또는 열의 형태로 전달되는데, 어떤 계가 일을 받으면 그 운동에너지가 늘어나듯이, 열을 받으면 그 내부에너지가 늘어난다. 이때 내부에너지를 열에너지라고도 한다. 즉 열에너지는 에너지이지만, 열은 에너지가 ..

유체역학, 流體力學, fluid mechanics 유체(액체와 기체)의 운동에 대해서 연구하는 학문이다. 정지상태에 있는 유체에 대해 연구하는 유체 정역학, 운동중에 있는 유체에 대해 연구하는 유체 동역학으로 나뉜다. 또는 유체에 따라서 액체일 때는 수역학, 기체일 때는 기체역학으로 분류하기도 한다. 최근에는 컴퓨터의 발달과 함께 전산유체역학이 새롭게 떠오르고 있다. 역사 유체역학은 고대 농경사회부터 인간이 폭우와 홍수에 대비하기 위해 벽돌을 쌓아보기도 하고, 운하나 저수지, 하수도 등을 건설하기도 하면서 시작되었다. 고대인들이 관심을 가졌던 것은 단지 물의 흐름과 마찰에 대한 피상적인 부분에 해당하는 수력학(hydraulics)이었다. 그로부터 지금까지 많은 과학자들의 이론과 실험을 토대로 현대의 유체..

ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor, 국제 핵융합 실험로ITER은 상용화 가능 최소 핵융합 효율의 확실한 달성을 목표로 하는 국제공동 핵융합 실험으로서, 미국, 러시아, 유럽연합(29개국), 중국, 인도, 일본, 대한민국 등 총 35개국이 참여하며 캐나다, 카자흐스탄, 태국, 호주와는 비회원 협력 관계에 있는 역사상 가장 큰 규모의 국제연구개발사업이다. 이에 비견할 만한 국제 합동 프로젝트는 국제우주정거장, LHC, 아르테미스 계획 정도 밖에 없다. 건설단계 사업비로만 약 71.1억 유로(약 9조5천억원), 총 사업비로는 약 131.8억 유로(약 17조 원)가 투입될 것으로 예측되고 있다. 이후 사업 예상비가 200억 유로 넘게 늘었다. 참고..

열역학 법칙열역학 제0법칙 - 열평형 법칙열역학 제1법칙 - 에너지보존법칙열역학 제2법칙 - 엔트로피 증가 법칙열역학 제3법칙 - 절대 영도에서 계의 엔트로피는 0  ● 열역학 법칙열역학적 과정에서 열과 일에 관한 법칙 1. 열역학 제0법칙 - 열평형 법칙- 온도가 다른 물체를 접촉시키면 높은 온도를 지닌 물체의 온도는 내려가고 낮은 온도의 물체의 온도는 올라가서 결국 두 물체는 열평형 상태가 된다. 2. 열역학 제1법칙- 에너지보존법칙- 하나의 계가 가지고 있는 에너지는 형태만 바뀔 뿐 에너지의 총량은 일정하다는 것- 고립된 계의 에너지는 일정하다는 것- 에너지의 형태가 바뀌거나 에너지가 다른 곳으로 흘러간다 하더라도 에너지의 총량은 변하지 않는다 - dU = dQ - dW ( U: 계의 내부에너지, ..

플라즈마, Plasma, 제 4의 물질 제 4의 물질 상태라고 알려져 있는 물질의 형태이다. 강력한 전기장 혹은 열원으로 가열되어 기체상태를 뛰어넘어 전자, 중성입자, 이온 등 입자들로 나누어진 상태. 이때는 전하 분리도가 상당히 높으면서도 전체적으로 음과 양의 전하수가 같아서 중성을 띠게 된다. 전자가 열을 받아 원자에게서 자유로워지면 끝이기 때문에 당연히 어떤 원소든 플라즈마화 될 수 있으며, 전자의 탈출로 인해 전하를 띠기 때문에 전자기장으로 가두거나 특정 방향으로 가속시킬 수도 있다. 이를 실제로 특정 방향으로 가속하는 방법으로 이용한 것이 우주선 등에 쓰이는 이온 엔진이고 적절한 밀도와 열을 가진 플라즈마를 임의의 시간하에 전자기장으로 가두는 것이 핵융합 발전의 핵심이다. 플라즈마 학문적 정의 ..

복잡계, 複雜系, Complex system, 다중 요소 중첩 일반인이 생각하는 ‘복잡하다’라는 단어는 ‘어렵다’와 같은 의미를 쓰이고 있지만 이는 이해하는 순간 복잡하지 않게 되는 상대적인 개념이다. 과학에서의 복잡계란 이해하였다고 하여 복잡성(complexity)이 사라지는 건 아니다. 수많은 구성 요소들과 그들이 강하게 영향을 주고받는 상태를 복잡계라 부른다. 복잡계에 대한 해석이나 관점은 각 학문 분야와 학자들마다 다르다. 그러나 공통적인 정의는 분명히 있는데, "다중의 요소들이 중첩적으로 인과관계가 분리가 안되어서 단순한 미분방정식이나 단순한 논리체계로는 환원시킬 수 없다"는 것이다. 예를 들어 삼체문제나 신경세포나 동물 따위가 셋을 넘기만 해도 계산이 기하급수적으로 복잡해지며 그 이상으로 넘어..

振動數 / frequency 일반적으로 주파수는 빛이나 전파의 진동수를 나타내거나 측정하는 단위이다. 1초당 진동수를 의미하는 헤르츠(Hz)에 의한 진동수로 저주파, 고주파 등으로 구분한다. 빛에서 진동수가 높아질수록 백색에 가까워지고, 소리 역시 주파수가 높아질수록 고음이 된다. 일반적으로 주파수가 낮은 저음은 힘이 있으며, 주파수가 높은 고음은 세련된 느낌을 주는 소리라고 느끼게 된다. 이러한 소리에 의한 진동 수에 의한 감성의 변화를 형태에서도 동일하게 응용할 수 있으며, 형태의 비례와 여백의 처리 등에서 주파수의 개념을 응용하면, 디자이너가 의도하는 바를 예를 들면 힘 있고 무거운 느낌, 혹은 세련되고 정교한 느낌 등으로 만들 수 있다는 형태 주파수의 이론을 제시할 수 있을 것이다. 진동수, 振動..

환원주의, 還元主義, Reductionism 어떤 높은 단계의 개념을 더 낮은 단계의 요소로 분할하여 정의하는 철학적 흐름. 보통 르네 데카르트를 시초로 본다. 현대에는 주로 윤리학, 미학 등 일견 '비과학적'이라고 여겨지는 것들이 과학으로 설명될 수 있다는 것, 그리고 과학 가운데서도 화학이나 생물학보다 '근본적인' 과학인 물리학으로 설명될 수 있다는 것을 의미한다. 언뜻 보기엔 더 근본적으로 보이는 수학이 아니라 물리학인 이유는 수학은 인간 지성에 기초해 구성된 체계로서 물리를 이해하는 도구일 뿐 수학이 세상을 직접 설명하지는 못하기 때문이다. 쉽게 말해 물리는 화학을 직접 설명 가능하지만 수학은 물리를 직접 설명하지는 못한다. 비유하자면 수학이 연필과 지우개로 환원되지 않는 것과 비슷하다. 다만 어..

분자, 원자, 원소, 입자(소립자), Molecules, atoms, elements, particles - 분자 : 원자가 세트를 이뤄서 만들어진 물질 단위. ex) 물은 수소 원자 둘과 산소 원자 하나로 이루어진 분자 - 원자 : 원소를 통틀어 이루는 말. 화학적으로 쪼갤 수 있는 물질의 최소 단위. 원자는 전자, 중성자, 양성자 3개로 이루어짐. - 원소 : 원자의 종류. 전자, 중성자, 양성자의 개수에 따라 달라짐. 원소를 나열한 것이 주기율표. - 입자(소립자) : 물질의 최소 단위. 종류는 쿼크, 렙톤, 보손 3가지가 있음. 쿼크 6개, 렙톤 6개, 보손 5개로 총 17개가 있음. 이것들이 세트를 이뤄서 전자, 중성자, 양성자를 만듦. 원자와 원소 * '원자'와 '원소'를 혼동하기 쉬운데, 원..

노이즈 캔슬링, Noise Canceling 외부 잡음을 상쇄, 혹은 차단하는 기술 대표적으로 음향기기를 통한 음악 감상 또는 모니터링시에 유입되는 생활 소음을 차단하는 용도로 사용되고 있다. 이 기술은 본래 여객기 탑승자들과 승무원의 제트 엔진에서 발생하는 소음으로 인한 불편을 해결하기 위해 개발되었다. 노이즈 캔슬링의 넓은 의미는 소음을 차단하는 것을 의미하며, 소음을 상쇄시키는 것이라면 어찌되었든 노이즈 캔슬링에 포함된다. 다만 그 방식에 따라 액티브 노이즈 캔슬링(Active Noise Cancellation, ANC)과 패시브 노이즈 캔슬링(Passive Noise Cancellation, PNC)의 두 가지 방식으로 구분한다. 액티브 노이즈 캔슬링의 경우 소리의 상쇄간섭 현상을 이용한 기술을 ..

“우리가 가까운 거리를 찾아갈 땐 과학자에게 의지하지만, 멀리 있는 미래로 갈 땐 시인에게 의지한다.” 루이스 토마스상, Lewis Thomas Prize The Lewis Thomas Prize for Writing about Science, named for its first recipient, Lewis Thomas, is an annual literary prize awarded by The Rockefeller University to scientists or physicians deemed to have accomplished a significant literary achievement; it recognizes "scientists as poets." Originally called the..

마이스너 효과, Meissner effect 독일의 물리학자인 ‘마이스너’와 ‘옥센펠드’가 발견해서, 그 이름을 따와 명명 물질이 초전도 상태로 전이되면서 물질의 내부에 침투해 있던 자기장이 외부로 밀려나는 현상이다. 따라서 내부에 외부 자기장을 완벽히 상쇄하는 자기장이 발생하는 것과 같으므로 완전 반자성과 같다. 1933년에 발터 마이스너(Walther Meissner)에 의해 발견되었다. 그러나 마이스너 효과는 완전 반자성과는 조금 다른 점이 있다. 초전도체가 되기 전 걸려있던 자기장이라도 초전도체가 되면 밖으로 밀어내는 것이 완전 반자성과 구분되는 점이다. 완전도체(perfect conductor)는 일반도체에서 완전도체가 되는 상전이에서 일반도체 상태에 걸려있던 자기장을 밀어내진 않는다. 다만 완..

초전도체(超傳導體, superconductor)는 전도체로서, 초전도 현상과 마이스너 효과가 일어나는 물질 공중부양 영구자석의 자기장이 초전도체를 뚫고 지나가지 못하기 때문에 자력에 의해 초전도체가 밀려나서 초전도체가 자석위에서 공중부양 초전도체의 기원은 네덜란드의 물리학교수 카멜린 온네스가 액체헬륨을 이용하여 수은을 냉각시켜 전기저항을 측정하던 중에 수은의 전기저항이 갑자기 없어지는 현상을 발견하였습니다. 이때부터 초전도체란 것이 시초이며, 이것을 공로로 인정받어 노벨물리학상을 받게 됩니다. 그럼 초전도체란 무엇인지 시작하기 전에… 도체, 부도체란 것에 대해 아주 간단히 말해 드리겠습니다. 물질은 일단 전기가 흐르는 물체를 도체, 흐르지 않는 물체를 부도체 이렇게 나뉘게 됩니다. 그리고 부도체에 다른 ..

맨해튼 계획(Manhattan Project, 맨해튼 프로젝트)은 제2차 세계 대전 도중 미국이 주도하고, 영국, 캐나다가 참여한 핵무기 개발 계획이다. 계획은 극비로 진행되었으며, 미국은 세계 최초로 핵분열 반응을 이용한 원자폭탄을 개발하는 데 성공하였다. 계획은 알베르트 아인슈타인을 포함한 미국 과학자 아카데미의 제안으로 시작하여 당대 미국의 저명한 물리학자인 줄리어스 로버트 오펜하이머, 닐스 보어, 엔리코 페르미, 존 폰 노이만, 리처드 필립스 파인만, 해롤드 애그뉴 등이 차출되었다. 단순한 과학 실험이 아닌, 미국 전쟁부(현 국방부)가 실전에 사용할 대량살상무기를 제작하는 군사 작전이었다. 맨해튼 계획의 총책임자는 미 육군 소장 레슬리 그로브스. 프로젝트 시작 시점에 대령에서 준장으로 승진했고 이..

행렬역학(matrix mechanics), 하이젠베르크, 불확정성원리, 보어의 원자모형 양자역학(量子力學)의 이론형식. 양자역학에서 물리량을 나타내는 연산자(演算子)를 행렬로 표현하면 물리량의 관계나 물리량의 시간변화를 나타내는 역학의 관계식은 수학적으로 행렬의 방정식이 된다. 이 행렬표시를 사용한 양자역학의 형식이 곧 행렬역학이다. 독일의 이론물리학자 W. K. 하이젠베르크는 N. H. D. 보어의 원자모형에서 출발하여 양자역학의 기본식을 도출했다. 보어의 원자모형에서는 고전역학의 방식에 따라 수소원자내의 전자를 전자의 좌표와 운동량으로 구해, 이 궤도 가운데 보어가 부여한 조건, 곧 양자조건에 따르는 불연속적인 것을 골라내어 그 궤도들을 전자가 취하는 정상상태로 간주하고, 전자가 이들 정상상태 사이를..

물리학과 형이상학의 차이점 • 물리학은 관찰 가능한 것에 대한 연구이므로 형이상학은 존재와 아는 것에 대한 철학적 연구 인 반면 우리가 우주에 있는 것에 제한됩니다. • 형이상학은 물리학이 끝나는 곳에서 시작됩니다. • 현대 물리학은 뉴턴 물리학이 아니라 양자 물리학으로 발전했기 때문에 오늘날 많은 형이상학 개념이 물리학의 법칙으로 받아들여지고 있습니다. • 형이상학은 종교는 아니지만 영성에 가깝습니다. • 물리학은 우리의 지식 기반을 사용하여 설명할 수 있는 것만 설명하는 반면 형이상학은 현재 지식을 뛰어넘습니다. Metaphysics vs. Physics (Difference Explained) Physics is a branch of science that deals with matter and t..

과학혁명, 케플러, 갈릴레오, 뉴턴 과학혁명이 인간 지성사에 미친 영향이 얼마나 지대했는지를 살펴보려면 그 이전과 이후를 비교하면 된다. 먼저 프톨레마이오스의 지구중심적 천체관이 코페르니쿠스-케플러의 태양중심적 천체관으로 바뀌었다. 지구의 지위는 우주의 중심에서 변방으로 밀려났고 그야말로 ‘the one’에서 ‘one of them’이 됐다. 한 마디로 말하자면 지구가 더 이상 특별하지 않다는 말이다. 이를 특별히 ‘코페르니쿠스의 원리’라고 부르기도 한다. 지구가 우주에서 특권적 지위를 상실하고 다른 행성과 동등한 지위를 갖게 됐다는 점에서 코페르니쿠스의 원리는 일종의 민주주의의 원리라고도 할 수 있다. 앞으로 우리는 이와 비슷한, 하지만 보다 확장된 사례들을 몇몇 보게 될 것이다. 이뿐 아니라 코페르니..

입자물리학, 소립자물리학, 고에너지 물리학, Particle Physics (High-Energy Physics), 粒子物理學 입자물리학은 자연에 존재하는 기본 입자의 특성과 상호작용을 이해하고자 하는 물리학의 분야이다. 보다 정확한 표현인 소립자물리학이라 부르기도 하며, 너무나도 높은 에너지에서만 기본 입자들을 볼 수 있기 때문에 고에너지 물리학이라고도 부른다. 분야/이론 입자물리현상론 양자장론 관련 연구 양자중력 이론 루프 양자 중력 이론 초끈이론, M이론 표준 모형 너머의 물리학 초기우주론 실험 힉스 및 전약력 표준모형 힉스보손 초대칭 힉스보손 하전 힉스보손 양성자 붕괴 중성미자 중성미자 진동 비활성 중성미자 암흑물질 액시온 WIMPs 강한 상호작용(핵물리학으로도 분류되는 분야) 쿼크-글루온 플라즈..

시간(時間) Time is an illusion. 시간(時間)은 사물의 변화를 인식하기 위한 개념이다. 세월(歲月) 또는 광음(光陰)이라고도 한다. 과거, 현재, 미래로 이어지는 명백히 불가역적인 연속상에서 발생한다. 시간은 물질 운동의 계기성(繼起性)의 연관이며 물질의 어떠한 운동에도 불가결한 물질 자신의 측면이다. 시간은 한때 예로부터 자주 마음 쪽에 근거를 갖는 것으로 생각되기도 했다(칸트도 시간을 직관의 형식으로 보았다). 시간은 1차원의 불가역성이 그 특징이며 3차원의 공간과 불가분한 통일을 이루어 4차원의 시간과 공간을 구성하고 있다.시간에 대한 이해를 시도하는 것은 고대부터 철학자와 과학자들의 주된 관심사이다. 시간은 종교, 철학, 과학에서 오랫동안 중요한 연구 주제로 되어왔으나 시간의 의미..

원자들을 결합시키는 힘 에너지 준위(energy level) 원자가전자(valence electron) 이온 결합(ionic bond) 공유 결합(covalent bond) 자유 전자 원자들의 결합으로 이루어진 물질 모든 물질은 원자1)로 이루어져 있다. 원자란 물질을 구성하는 기본 입자를 말한다. 그렇다면 원자는 어떻게 이루어져 있을까? 원자들이 단순히 함께 모여만 있다면 바람이 불거나 툭 치기만 해도 흩어져 버릴 것이다. 하지만 원자들은 어떤 강한 힘으로 결합해 있기 때문에 고유한 성질을 갖는 물질을 이룬다. 이 때 한 원자와 쉽게 결합하는 원자도 있는가 하면 좀처럼 결합하지 못하는 원자도 있다. 예를 들면 소금은 나트륨과 염소 원자들로 이루어져 있고 설탕은 탄소·산소·수소 원자들로 이루어져 있다. ..

방사선 피폭 被曝 / Radiation Exposure 방사선에 노출되어 피해를 입는 것. 방사선은 생체 세포의 DNA나 소기관, 효소를 파괴한다. 열만 없을 뿐이지 세포를 파괴한다는 점에서는 불과 다를 바 없으며 그래서 방사선으로 화상과 비슷한 피해를 받을 수 있다. 방사선을 많이 쏘인 세포는 DNA가 망가지기 때문에, 세포의 설계도 자체가 사라진 셈이라 자연적으로 회복이 불가능하거나 회복되더라도 회복이 제 모양으로 진행되지 않고 이상하게 재생이 될 가능성이 크다. 이 과정에서 암이나 피부병같은 후유증이 발생할 가능성이 증가한다. 암이라는 병 자체가 나이를 먹는 등의 원인으로 세포 DNA가 변형되어 세포가 무한 증식하며 종양을 일으키는 것이기 때문이다. 세포는 분열을 하면서 죽은것을 내보내고 계속 새로..

거대 자기저항 효과, 巨大磁氣抵抗效果, GMR:Giant Magneto Resistive effect 자기저항효과의 특수한 경우 보통 금속의 자기저항효과 (물질의 전기저항이 자기장에 따라 변화하는 현상)은 수 %이지만, 1nm정도의 강자성박막(F층)과 비강자성박막(NF층)을 겹쳐만든 다층막에서는 수십%이상의 자기저항비가 나타나는 경우가 있다. 이러한 현상을 거대자기저항효과라 부른다. 1987년 독일의 페터 그륀베르크, 프랑스의 알베르 페르에 의해 발견되었다. 거대자기저항 효과는 다층막 자기구조가 외부자기장에 의해 변화하기 때문에 발생한다. 자기다층막 이외에도 페로브스카이트형 망간산화물에서도 발견된다. 거대자기저항효과를 응용한 자기헤드의 등장으로 인해 하드 디스크 드라이브의 용량은 비약적으로 늘어났다. 그..

브라운 운동, Brownian Motion 유체 속에서 미소 입자가 외부의 간섭 없이도 불규칙적으로 이동하는 현상. 원자론을 입증하는 강력한 근거 중 하나로 평가받는다. 식물학자 로버트 브라운이 식물의 수정 과정에 대해 연구하다 수면 위의 꽃가루를 관찰하게 되었는데, 꽃가루가 수면 위에서 굉장히 불규칙적으로 움직이는 현상을 발견하며 '브라운 운동'이라는 명칭이 붙게 되었다. 초기 과학자들은 이것이 꽃가루의 특별한 생명적 기운이라 믿으며 기뻐했지만, 실제로는 꽃가루가 물 분자 등 물속 미소 입자들과 충돌해서 나타나는 현상이다. 약 50년이 지난 후 프랑스의 과학자 P.J. 델소는 이 현상에 당시 준비하고 있던 분자운동론을 적용하여 열운동에 의해 진동하고 있는 물분자가 작은 입자의 표면과 충돌하여 발생하는 ..

코펜하겐 해석 : “입자는 측정되기 전엔 실재하지 않으며, 측정되는 순간 파동 함수는 하나의 상태로 붕괴한다” 코펜하겐 해석(Copenhagen interpretation)은 양자역학의 해석 중 하나로, 1925년에서 1929년 코펜하겐 대학교에서 닐스 보어와 베르너 하이젠베르크를 중심으로 제안한, 양자역학에서 지켜야 할 수학적인 공리들이다. 실제 이 용어는 1930 ~ 1950년 사이에 쓰이지 않고 있다가, 1955년대 베르너 하이젠베르크가 논리적 기반이 부족한 다른 양자역학 해석들을 비판할 때 처음으로 사용한 이후에 하나의 관용어로 쓰이고 있다. 슈뢰딩거 방정식 등을 풀면 나오는 파동함수는 복소수꼴인데, 이게 대체 뭐냐에 대한 의문에 대한 가설들 중 하나로, 학부 교과서들은 이것을 표준으로 사용한다...

솔베이 회의 1911년부터 벨기에의 기업가이자 솔베이의 창립자인 에르네스트 솔베이가 개최한 국제 물리학, 화학 학회. 이 학회는 3년마다 열리는데 3년을 주기로 첫 해에는 물리학 학회가 열리고 두번째 해는 건너뛰고 세번째 해에는 화학 학회가 열린다. 가장 최근에 열린 물리학 학회는 2017년 제27차 회의이고 2017년 10월 19일부터 21일까지 브뤼셀에서 개최되었다. 당초 2020년에 열릴 예정이었던 제28차 솔베이 물리학 회의는 코로나 19의 여파로 인해 연기되었다    가장 유명한 회의는 1927년 10월 개최된 제5차 솔베이 회의다. 이 5차 대회의 참석자 기념사진은 , 또는 라는 짤방으로 인터넷을 돌아다닌다. 사진의 인물 전원이 과학사에 굵직한 업적들을 남겼으며 절반 이상인 17명이 노벨상 수..

구글의 순다르 피차이 CEO는 향후 전자산업의 판도를 바꿀 수 있는 사안을 공식적으로 발표했다. 현존하는 슈퍼컴퓨터로 1만 년 걸리는 수학 문제를 자사의 54큐비트 양자컴퓨터가 3분 20초 만에 푸는 데 성공했다고 밝힌 것. 기존 컴퓨터는 0 아니면 1의 값을 갖는 비트 단위로 정보를 계산한다. 그러나 양자컴퓨터는 0과 1이 동시에 존재하는 큐비트 단위를 이용해 계산 속도가 훨씬 빠르다. 미국 보스턴컨설팅그룹은 기존 컴퓨터 및 통신 기술의 한계를 뛰어넘을 양자 기술 시장이 2050년에 약 2600억 달러로 급성장할 것이라는 전망을 내놓았다. 양자컴퓨터의 배경 이론인 ‘양자역학’이란 용어를 처음 사용한 이가 바로 오늘 소개할 ‘막스 보른’이다. 1882년 11월 11일 독일의 브레슬라우에서 태어난 막스 보..

일은 물리학에서 물체에 힘을 가했을 때 힘과 힘이 가해진 방향으로 움직인 거리를 곱한 물리량을 뜻한다. 일의 단위는 줄이다. 한편, 일-에너지 따라 작용을 통해 힘에 의해 변환된 에너지의 총합으로 표현할 수도 있다. 일은 스칼라 양이고 양의 일 또는 음의 일이 가능하다. 힘의 방향과 물체의 운동 방향이 같을 때 양의 일을 하고 반대일 때는 음의 일을 한다. 힘이 가해졌다 하더라도 일은 0이 될 수도 있다. 예를 들면 등속 원운동에서 구심력이 하는 일은 언제나 0이다. 등속원운동에서는 구심력이 주어지는 방향과 물체가 움직이는 방향이 언제나 직각이기 때문이다.(즉, 가해진 힘에 대해 물체의 이동거리가 0이기 때문이다.) 이것은 다시 에너지의 변화로도 설명될 수 있다. 등속원운동에서는 구심력에 의한 물체의 에..

물리학에서 열(熱)은 에너지가 전달되는 방식의 하나로서 일(work)과 대비된다. 즉 어떤 계(system)에서 에너지가 다른 계로 전달되는 방식에는 일과 열의 두 가지가 있는데, 이 중 외부의 변수와 관계없는 에너지의 전달을 열이라 한다. 물리학을 배운 사람들도 열을 에너지의 한 형태라고 생각하는 경우가 많은데, 이는 대표적인 오개념이다. 열은 에너지가 아니라, 에너지의 전달 형태를 말하는 것이다. 일반적으로 두 계 사이에서 에너지는 일 또는 열의 형태로 전달되는데, 어떤 계가 일을 받으면 그 운동에너지가 늘어나듯이, 열을 받으면 그 내부에너지가 늘어난다. 이때 내부에너지를 열에너지라고도 한다. 즉 열에너지는 에너지이지만, 열은 에너지가 아니다. 한편 열의 이동 방법에는 열전도, 열대류, 열복사의 3가..

10억년 걸릴 문제 100초에 푼다 … 양자컴퓨터 시대 양자 컴퓨터(quantum computer) 양자 컴퓨터(quantum computer)는 얽힘(entanglement)이나 중첩(superposition) 같은 양자역학적인 현상을 활용하여 자료를 처리하는 계산 기계이다. 또한 그러한 방법을 '양자 컴퓨팅'(quantum computing)이라고도 한다. 고전적인(전통적인) 컴퓨터에서 자료의 양은 비트로 측정된다. 양자 컴퓨터에서 자료의 양은 큐비트로 측정된다. 양자 계산의 기본적인 원칙은 입자의 양자적 특성이 자료를 나타내고 구조화할 수 있다는 것과 양자적 메카니즘이 고안되어 이러한 자료들에 대한 연산을 수행할 수 있도록 만들어질 수 있다는 것에 기인한다. 양자 컴퓨팅이 여전히 실험적인 초기단계에..

전자기 유도 전자기 유도(電磁氣誘導)는 자기장이 변하는 곳에 있는 도체에 전위차(전압)가 발생하는 현상을 말한다. 마이클 패러데이가 처음으로 수학적으로 설명하였다. 그는 발생한 전압은 자기 선속의 변화율에 비례한다는 사실을 알아냈다. 이 법칙은 자속밀도가 변화하거나, 도체가 일정하지 않은 자속밀도가 퍼져있는 공간을 움직일 때 적용할 수 있다. 전자기유도는 발전기와 전동기 등의 전기 구동기의 바탕에 있는 법칙이다. 1. 전자기 유도 코일 주위에서 자석을 움직일 때 코일을 통과하는 자기장이 변하여 코일에 전류가 흐르는 현상 → 자석이나 코일 중 하나만 움직여도 전류가 흐릅니다. • 유도 전류가 흐르는 경우: 코일 주위에서 자석을 움직일 때, 자석주위에서 코일을 움직일 때 ​ • 유도 전류가 흐르지 않는 경우..